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CAPÍTULO 3
3. DISEÑO EXPERIMENTAL
3.1 Descripción del proyecto de experimento
Con el propósito de obtener la formula más óptima para el
producto, se elaboró un Diseño experimental que a su vez fue
constituido por cuatro subdiseños, que constan de tres fórmulas
cada uno, dando un total de doce fórmulas, a través de las cuales se
fue mejorando las características del Cake en cuanto a atributos
como: Sabor, Dureza y Estabilidad, a medida que se iba
desarrollando cada diseño del proyecto.
Los datos para cada Subdiseño se obtuvieron de 4 evaluaciones:
Pruebas Sensoriales, Pruebas de Dureza (en el Equipo Texturómetro
del Laboratorio de Análisis de Alimentos), Pruebas Microbiológicas y
Pruebas de Estabilidad.
42
Los datos de dureza fueron llevados al programa Minitab
(Herramienta Estadística) y mediante varios Análisis de Varianza
que arrojó el programa, se comprobó si cada variación de fórmula
producía un efecto en el producto, lo cual nos indicó cual era la mejor
opción a elegir.
Las mediciones de dureza de los diseños de Harinas, Estabilizantes
y Gasificantes, fueron comparadas con la media del producto patrón
de la competencia, ver Anexo 1. Se realizó varios Análisis de
Varianza, para los que se planteó la siguiente hipótesis:
H0: µ = 12,33 Kg m/s2
Hi: µ ≠ 12,33 Kg m/s2
Siendo 12,33 Kg m/s2 el valor de referencia de dureza del producto
patrón. Por lo que se quiere comprobar si se cumple la hipótesis nula
H0, de que los valores de las muestras de cada formulación tendrán
igual valor de dureza; o si se cumple Hi, es decir que los valores de
dureza de las muestras serán diferentes a 12,33 Kg m/s2.
43
Los datos de crecimiento microbiológico del cake para celiacos, se
compararon con el producto competencia mediante un Análisis de
Contraste de Hipótesis de las medias de mohos y levaduras de las
muestras evaluadas.
3.1.1 Especificación de Variables de entrada
Las variables de Entrada (independientes), que se
utilizaron para trabajar en el Diseño Experimental fueron 4:
Harinas (Soya y Maíz), Estabilizantes, Gasificantes y
Preservantes.
En primer lugar, se empleó tres distintos porcentajes de Harinas
de Soya y Maíz en proporciones de (70:30, 60:40 y 50:50),
para establecer la fórmula base del cake.
Para proporcionar mayor elasticidad a la masa, se utilizó tres
dosis de Estabilizante (Goma Xantica), dentro del rango
recomendado para este tipo de producto (2.5 gramos por cada
150 gramos de Harina).
44
Para mejorar la apariencia del Cake se empleó el Polvo
Leudante para Celiacos en tres dosis.
Por último, se trabajó con tres cantidades de Preservante
(Propianato de Calcio) y se observó el comportamiento de la
Estabilidad del pastel en relación a: Tiempo de Vida Útil y
Alteraciones Microbiológicas.
3.1.2 Especificación de Variables de salida
Se trabajó con 3 variables independientes de salida o de
respuesta: Dureza, Sabor y Tiempo de Vida Útil. Las cuales
fueron evaluadas para lograr la mejor calidad del Producto en
estudio, debido a que los consumidores prefieren un producto
de miga suave y esponjosa, agradable al gusto.
Se realizaron varios diseños experimentales y varios análisis
estadísticos de Varianza, conjuntamente encadenados, para
obtener con cada diseño un producto con características
similares a los del mercado.
45
Para cumplir con esta finalidad, se realizó Análisis de: Dureza,
Sensoriales y Estabilidad de un producto de la Competencia, y
los resultados fueron comparados con los de las formulaciones
del Cake para Celiacos, para la fórmula que se asemejaba más
al objetivo y que contaba con mayor aceptabilidad por parte de
los consumidores.
3.2 Diseño experimental del Porcentaje de harinas
Se partió de una formulación con Trigo, que luego fue
reemplazado en distintos porcentajes por las harinas de Soya y Maíz.
TABLA 1
FORMULACIÓN CON HARINA DE TRIGO
Elaborado por: Carmen Colcha A. - Richard Culcay P., 2013
INGREDIENTES UNIDAD CANTIDAD
Harina de Trigo % 44,14
Azúcar % 19,27
Huevos % 9,63
Grasa Vegetal % 9,03
Leche % 6,86
Esencia Coco % 0,36
Esencia Vainilla % 0,36
Sal % 0,30
Total % 100
46
Ya que el proyecto trata de la elaboración de un Cake para Celiacos,
es decir, personas alérgicas al Gluten, se eliminó por completo este
cereal y se empleó 2 tipos de harinas que no contienen esta proteína:
Soya y Maíz.
En este Diseño, las variables fueron formulaciones con diversos
porcentajes de ambas harinas, las cuales se redujeron a las
siguientes 3 fórmulas (Tablas 2,3 y 4):
TABLA 2
FORMULACIÓN 50% H.SOYA - 50% H.MAÍZ.
INGREDIENTES UNIDAD CANTIDAD
Soya % 27,09
Maíz % 27,09
Azúcar % 19,27
Huevos % 9,63
Grasa Vegetal % 9,03
Leche % 6,86
Esencia Coco % 0,36
Esencia Vainilla % 0,36
Sal % 0,30
Total % 100
Elaborado por: Carmen Colcha A. - Richard Culcay P., 2013
47
Fig. 3.1 Resultados 50% H. Soya – 50% H. Maíz
TABLA 3
FORMULACIÓN 60% H.SOYA - 40% H.MAÍZ.
INGREDIENTES UNIDAD CANTIDAD
Soya % 32,51
Maíz % 21,67
Azúcar % 19,27
Huevos % 9,63
Grasa Vegetal % 9,03
Leche % 6,86
Esencia Coco % 0,36
Esencia Vainilla % 0,36
Sal % 0,30
Total % 100
Elaborado por: Carmen Colcha A. - Richard Culcay P., 2013
48
Fig. 3.2 Resultados 60% H. Soya – 40% H. Maíz
TABLA 4
FORMULACIÓN 70% H.SOYA - 30% H.MAÍZ.
INGREDIENTES UNIDAD CANTIDAD
Soya % 37,93
Maíz % 16,26
Azúcar % 19,27
Huevos % 9,63
Grasa Vegetal % 9,03
Leche % 6,86
Esencia Coco % 0,36
Esencia Vainilla % 0,36
Sal % 0,30
Total % 100
Elaborado por: Carmen Colcha A. - Richard Culcay P., 2013
49
Fig. 3.3 Resultados 70% H. Soya – 30% H. Maíz
Por cada una de las 3 formulaciones se obtuvieron 30 muestras, de
las cuales se procedió a evaluar mediante el Equipo Texturómetro
sus comportamientos en cuanto a Dureza. Como se mencionó antes,
se tomó como patrón de referencia un producto que encabeza la
preferencia de los consumidores en el mercado local.
Fig. 3.4 Medición en Equipo Texturómetro
50
En los Anexos 2,3 y 4, se muestran los datos del Análisis de Dureza
por cada mezcla de formulación.
3.2.1 Cálculos Variable Dureza
Primeramente se procede a realizar el Planteamiento del
Diseño de la siguiente manera:
Modelo Lineal general: Dureza vs. Mezcla
Factor = Mezcla
Tipo = Fijo
Niveles = 3
Valores = 1.2.3
Luego, se procede a ingresar en el Programa Minitab los
valores de dureza medidos en el Equipo Texturómetro y se
obtiene:
51
TABLA 5
ANÁLISIS DE VARIANZA HARINAS
Fuente GL SC sec. SC. Ajust. MC Ajust. F P
Mezcla 2 0,067209 0,06720 0,033604 90,17 0,000
Error 87 0,032423 0,032423 0,000373
Total 89 0,099632
Elaborado por: Carmen Colcha A. - Richard Culcay P., 2013
Con los valores de la Tabla 5, se interpretó lo siguiente:
El valor R2 fue 67,46%, siendo > 65 %, con lo que podemos
corroborar que el Modelo SI es confiable.
La probabilidad del error con la que se trabajó es de 95% (0.95);
Entonces: α = 1-0.95; α= 0.05
Y debido a que el valor de P es 0, decimos:
P = 0 < 0.05, entonces P < α
Por lo tanto, se rechaza la Hipótesis Nula (H0), ya que la dureza
resultante de las combinaciones de harinas utilizadas no
alcanza el valor de referencia deseado de 12,33 Kg m/ s2.
52
Es decir, que las variables de mezclas no influyeron en la
dureza del Cake como se esperaba y para escoger la mejor
formulación de Harinas, se observó la media de dureza que
más se acercó al valor patrón en el Diagrama de Cajas. (Ver
3.6 Resultados del Diseño Experimental).
3.2.3 Cálculos Variable Sensorial
El Análisis Sensorial de la prueba de combinación de
harinas se realizó mediante Pruebas Sensoriales Afectivas con
Jueces no entrenados y en condiciones de ambiente
normales.
Se emplearon 30 muestras de cada una de las formulaciones
anteriores (Tablas 2,3 y 4), es decir 90 muestras en total y 30
Jueces para evaluarlas.
El formato escogido fue la Prueba Hedónica de Aceptación o
Preferencia. La escala que se empleó se muestra a
continuación (Tabla 6):
53
TABLA 6
ESCALA HEDÓNICA
Puntos Criterio
5 Gusta Mucho
4 Gusta Poco
3 Ni Gusta, Ni Disgusta
2 Disgusta Poco
1 Disgusta Mucho
Elaborado por: Carmen Colcha A. - Richard Culcay P., 2013
El modelo que se escogió para calificar las muestras se
encuentra en el Anexo 5.
Los resultados de las calificaciones de los Jueces en la
Prueba Sensorial Hedónica, pueden verse en el Anexo 6. Con
estos valores, se realizaron los cálculos de Grados de Libertad
(Ver Anexo 7).
Los resultados de los cálculos se muestran en la siguiente
tabla:
54
TABLA 7
RESULTADOS GRADOS DE LIBERTAD
CT 954
SCT 71
g de i= (jxp) 89
scj 27,79
g de 1 = p-1 2
g lJ 29
scp 6,29
Error SS 37,04
Elaborado por: Carmen Colcha A. - Richard Culcay P., 2013
Con los valores de la tabla 7, se realizó el Análisis de
Varianza, para encontrar el valor F (Ver Anexo 8). Los
resultados se muestran en la siguiente tabla:
TABLA 8
RESULTADOS ANÁLISIS DE VARIANZA
VJ 0.9852
VP 3.1444
VE 0.6387
Fcal J 1.50
Fcal P 4.92
Elaborado por: Carmen Colcha A. - Richard Culcay P., 2013
55
Se buscan los valores de F tabulado al 5% para los jueces y
los productos, en la tabla de Valores Críticos de Distribución
(Anexo 9). El Numerador del F tabulado de los Jueces se
buscó con su Grado de Libertad y el Denominador con el
Grado de libertad del Error, de igual manera para el F tabulado
de los productos. (Ver tabla 23).
Debido a que el valor de F calculado es superior al F tabulado,
Fcalc > Fteor; es necesario continuar con otro test que permita
saber qué formulación fue preferida significativamente. Para
este fin se aplicó el Test de Duncan de Comparaciones o
Rango Múltiple.
Se buscó los valores Qp para un nivel de 5% y 1% con 40
Grados de Libertad del Error (Ver Anexos 10 y 11). Luego,
usando el valor del Error de la Tabla del Análisis de Varianza
(VE), para p=2 y p=3 y el Número de Jueces (Nj), se calculó el
Error Estándar (ES), mediante la siguiente ecuación:
56
Error Estándar (ES)
El error estándar por lo tanto en este caso fue de 0,1459.
Este valor se multiplicó por los valores Qp anteriores y se
obtuvo los Rp.
En la siguiente tabla se muestran los resultados del test.
TABLA 9: RESULTADOS NIVEL 5 Y 1
nivel 5% nivel 1%
p=2 p=3 p=2 p=3
Qp 2,86 3,01 3,82 3,99
Rp 0,42 0,44 0,56 0,58
Elaborado por: Carmen Colcha A. - Richard Culcay P., 2013
57
Se realizó las comparaciones, ordenando los promedios de
menor a mayor de la Tabla de datos de Aceptación/Rechazo
de las mezclas de harinas:
TABLA 10
DATOS DE ACEPTACIÓN/RECHAZO
DE LAS MEZCLAS DE HARINAS
Elaborado por: Carmen Colcha A. - Richard Culcay P., 2013
Se compararon las diferencias entre los promedios de dos o
tres medias:
HSM003 – HSM002 = 3,53 – 3,33 = 0,20
HSM003 – HSM001 = 3,53 – 2,90 = 0,63
HSM002 – HSM001 = 3,33 – 2,90 = 0,43
HSM 001 HSM 002 HSM 003
PROM 2,90 3,33 3,53
58
Luego, se comparó el rango entre las medias máximas y
mínimas con los valores Rp del Nivel 1 y 5. Esto nos dio
como resultado que existía diferencia significativa entre las
muestras HSM003 y HSM001.
0,63 > 0,58 0,43 < 0,58 0,20 < 0,58
0,63 > 0,56 0,43 < 0,56 0,20 < 0,56
0,63 > 0,44 0,43 < 0,44 0,20 < 0,44
0,63 > 0,42 0,43 > 0,42 0,20 < 0,42
La interpretación de los resultados del Test se muestra en el
ítem 3.6 Resultados del Diseño Experimental.
3.3 Diseño experimental del Porcentaje de Estabilizantes
Para iniciar con esta parte, se tomó como base la formulación
más óptima que se obtuvo del diseño anterior (Tabla 3), la cual tiene
las mejores características sensoriales y de dureza.
59
Para mejorar la elasticidad de la masa, se utilizaron tres fórmulas con
distintas dosis de Estabilizante (Goma Xántica), las mismas que se
muestran a continuación (Tabla 11,12 y 13).
TABLA 11
FORMULACIÓN 0.25% GOMA XÁNTICA/Kg HARINA
INGREDIENTES UNIDAD CANTIDAD
Soya % 29,44
Maíz % 19,63
Azúcar % 17,45
Huevos % 13,08
Grasa Vegetal % 12,27
Leche % 7,09
Esencia Coco % 0,33
Esencia Vainilla % 0,33
Sal % 0,27
Estabilizante % 0,12
Total % 100
Elaborado por: Carmen Colcha A. - Richard Culcay P., 2013
60
Fig. 3.5 Resultados 0.25% Goma Xántica
TABLA 12
FORMULACIÓN 0.5% GOMA XÁNTICA/Kg HARINA
INGREDIENTES UNIDAD CANTIDAD
Soya % 29,40
Maíz % 19,60
Azúcar % 17,42
Huevos % 13,07
Grasa Vegetal % 12,25
Leche % 7,08
Esencia Coco % 0,33
Esencia Vainilla % 0,33
Sal % 0,27
Estabilizante % 0,25
Total % 100
Elaborado por: Carmen Colcha A. - Richard Culcay P., 2013
61
Fig. 3.6 Resultados 0.5% Goma Xántica
TABLA 13
FORMULACIÓN 0.75% GOMA XÁNTICA/Kg HARINA
INGREDIENTES UNIDAD CANTIDAD
Soya % 29,37
Maíz % 19,58
Azúcar % 17,40
Huevos % 13,05
Grasa Vegetal % 12,24
Leche % 7,07
Esencia Coco % 0,33
Esencia Vainilla % 0,33
Sal % 0,27
Estabilizante % 0,37
Total % 100
Elaborado por: Carmen Colcha A. - Richard Culcay P., 2013
62
Fig. 3.7 Resultados 0.75 % Goma Xántica
Se seleccionó 30 muestras de cada formulación, a las que se les
realizó Análisis de Dureza. Los resultados se presentan en las
Anexos 12,13 y 14.
3.3.1 Cálculos Variable Dureza
Se procede a realizar el Planteamiento del Diseño de la
siguiente manera:
Modelo Lineal general: Dureza vs. Mezcla
Factor = Mezcla
Tipo = Fijo
Niveles = 3
63
Valores = 1.2.3
Al igual que en el Diseño anterior, se procedió a ingresar en el
Programa Minitab los valores de dureza medidos y se obtuvo:
TABLA 14
ANÁLISIS DE VARIANZA ESTABILIZANTES
Elaborado por: Carmen Colcha A. - Richard Culcay P., 2013
De acuerdo a los valores de la Tabla 14, se interpretó lo
siguiente:
El valor R2 fue 68,48%, siendo > 65 %, con lo que pudimos
corroborar que el Modelo SI es confiable.
La probabilidad del error con la que se trabajó es de 95% (0.95);
Fuente GL SC sec. SC. Ajust. MC Ajust. F P
Mezcla 2 0,037042 0,037042 0,018521 94,53 0,000
Error 87 0,017047 0,017047 0,000196
Total 89 0,054089
64
Entonces: α = 1-0.95; α= 0,05
Y debido a que el valor de P es 0, decimos:
P = 0 < 0.05, entonces P < α
Por lo tanto, se rechaza la Hipótesis Nula (H0), ya que la dureza
resultante de las combinaciones de harinas utilizadas no
alcanza el valor de referencia deseado de 12,33 Kg m/s2. Es
decir, que las variables de mezclas no influyeron en la dureza
del Cake como se esperaba.
Para poder seleccionar la formulación más óptima del Diseño
de Emulsificantes, se observó en el Diagrama de Cajas el valor
de la media de dureza que más se acercó a la media de la
competencia. (Ver 3.6 Resultados del Diseño Experimental).
3.4 Diseño experimental del Porcentaje de Gasificantes
Para este diseño, al igual que en los anteriores, se utilizó
como base la formulación que más se asemejó al cake de la
competencia (Tabla 12).
65
Como variable se adicionó 3 dosis de Gasificante (Polvo Leudante
especial para Celiacos), éste se empleó para aumentar la
esponjosidad del producto.
En las siguientes tablas 15, 16 y 17, se muestran las 3
formulaciones antes mencionadas:
TABLA 15
FORMULACIÓN 2% GASIFICANTE /Kg HARINA
INGREDIENTES UNIDAD CANTIDAD
Soya % 29,12
Maíz % 19,41
Azúcar % 17,26
Huevos % 12,94
Grasa Vegetal % 12,13
Leche % 7,01
Esencia Coco % 0,32
Esencia Vainilla % 0,32
Sal % 0,27
Estabilizante % 0,24
Gasificante % 0,97
Total % 100
Elaborado por: Carmen Colcha A. - Richard Culcay P., 2013
66
Fig. 3.8 Resultados 2% Gasificante
TABLA 16
FORMULACIÓN 2,5 % GASIFICANTE/Kg HARINA
INGREDIENTES UNIDAD CANTIDAD
Soya % 29,05
Maíz % 19,37
Azúcar % 17,21
Huevos % 12,91
Grasa Vegetal % 12,10
Leche % 6,99
Esencia Coco % 0,32
Esencia Vainilla % 0,32
Sal % 0,27
Estabilizante % 0,24
Gasificante % 1,21
Total % 100
Elaborado por: Carmen Colcha A. - Richard Culcay P., 2013
67
Fig. 3.9 Resultados 2.5% Gasificante
TABLA 17
FORMULACIÓN 3% GASIFICANTE/Kg HARINA
INGREDIENTES UNIDAD CANTIDAD
Soya % 28,98
Maíz % 19,32
Azúcar % 17,17
Huevos % 12,88
Grasa Vegetal % 12,07
Leche % 6,98
Esencia Coco % 0,32
Esencia Vainilla % 0,32
Sal % 0,27
Estabilizante % 0,24
Gasificante % 1,45
Total % 100
Elaborado por: Carmen Colcha A. - Richard Culcay P., 2013
68
Fig. 3.10 Resultados 3 % Gasificante
Luego, se utilizó el Equipo Texturometro para evaluar las 30
muestras de cada formulación en cuanto a Dureza y se obtuvo los
datos que se muestran en los Anexos 15,16 y 17.
3.4.1 Cálculos Variable Dureza
Para este Diseño, se realizó el siguiente planteamiento:
Modelo Lineal general: Dureza vs. Mezcla
Factor = Mezcla
Tipo = Fijo
Niveles = 3
Valores = 1.2.3
69
Se procedió a ingresar los datos de dureza de las Tablas 15,16
y 17, en el Programa Minitab y se obtuvo el siguiente Análisis
de Varianza:
TABLA 18
ANÁLISIS DE VARIANZA GASIFICANTES
Fuente GL SC sec. SC. Ajust. MC Ajust. F P
Mezcla 2 0,077509 0,077509 0,038754 115,09 0,000
Error 87 0,029297 0,029297 0,000337
Total 89 0,106806
Elaborado por: Carmen Colcha A. - Richard Culcay P., 2013
De acuerdo a los valores de la Tabla 18, se interpretó lo
siguiente:
El valor R2 fue 72,57 %, siendo > 65 %, es decir que el Modelo
SI es confiable.
La probabilidad del error con la que se trabajó es de 95% (0.95);
Entonces: α = 1-0.95; α= 0,05
Y debido a que el valor de P es 0, decimos:
70
P = 0 < 0.05, entonces P < α
Por lo tanto, se rechaza la Hipótesis Nula (H0), ya que la dureza
resultante de las combinaciones de harinas utilizadas no
alcanza el valor de referencia deseado de 12,33 Kg m/s2. Es
decir, que las variables de mezclas no influyeron en la dureza
del Cake como se esperaba.
Para seleccionar la mejor formulación del presente Diseño, se
observó en el Diagrama de Cajas el valor de la media de dureza
que más se acercó a la media del patrón. (Ver 3.6 Resultados
del Diseño Experimental).
3.5 Diseño experimental del Porcentaje de Preservantes
En el Diseño de Preservantes, se analizó la Vida Útil, lo cual
indicó una referencia de estabilidad del producto.
71
Se empleó tres dosis del Persevante (Propianato de Calcio), en la
fórmula base más óptima, resultante del diseño anterior (Tabla 17).
Al finalizar esta parte, se obtuvieron las tres últimas fórmulas que
serán evaluadas para así obtener la fórmula ideal, las mismas que se
muestran a continuación:
TABLA 19
FORMULACIÓN 1 g PROPIONATO DE CALCIO
Elaborado por: Carmen Colcha A. - Richard Culcay P., 2013
INGREDIENTES UNIDAD CANTIDAD
Soya % 28,95
Maíz % 19,30
Azúcar % 17,15
Huevos % 12,87
Grasa Vegetal % 12,06
Leche % 6,97
Esencia Coco % 0,32
Esencia Vainilla % 0,32
Sal % 0,27
Estabilizante % 0,24
Gasificante % 1,45
Preservante % 0,11
Total % 100
72
TABLA 20
FORMULACIÓN 1,25 g PROPIONATO DE CALCIO
Elaborado por: Carmen Colcha A. - Richard Culcay P., 2013
INGREDIENTES UNIDAD CANTIDAD
Soya % 28,94
Maíz % 19,29
Azúcar % 17,15
Huevos % 12,86
Grasa Vegetal % 12,06
Leche % 6,97
Esencia Coco % 0,32
Esencia Vainilla % 0,32
Sal % 0,27
Estabilizante % 0,24
Gasificante % 1,45
Preservante % 0,13
Total % 100
73
TABLA 21
FORMULACIÓN 1,5 g PROPIONATO DE CALCIO
INGREDIENTES UNIDAD CANTIDAD
Soya % 28,93%
Maíz % 19,29%
Azúcar % 17,14%
Huevos % 12,86%
Grasa Vegetal % 12,05%
Leche % 6,96%
Esencia Coco % 0,32%
Esencia Vainilla % 0,32%
Sal % 0,27%
Estabilizante % 0,24%
Gasificante % 1,45%
Preservante % 0,16%
Total % 100%
Elaborado por: Carmen Colcha A. - Richard Culcay P., 2013
Al igual que en los diseños anteriores, se tomó como referencia al
producto de la competencia y se escogió 30 muestras de cada
fórmula del Cake para Celiacos para ser evaluadas de manera
microbiológica.
74
Ambos productos se analizaron luego de 30 días (Tiempo de Vida
Útil sugerido), para observar la estabilidad de los mismos.
Los datos de crecimiento microbiano de las 30 muestras de cada
formulación y del producto de la competencia pueden verse en el
Anexo 18.
3.5.1 Cálculos Variable Vida Útil
El Diseño de Preservantes, se resolvió mediante un
Análisis Estadístico de Contraste de Hipótesis de Medias,
asumiendo que el comportamiento de los datos tenía una
distribución normal, (ya que el tamaño de todas las muestras
es igual a 30) y considerando éstas como una muestra grande.
Se planteó para todas las muestras la siguiente hipótesis:
H0: µ = 416.7 ufc/g
Hi: µ ≠ 416.7 ufc/g;
75
Siendo 416.7, la media de crecimiento de mohos y levaduras
del cake patrón (competencia).
TABLA 22
ANALISIS ESTADÍSTICO PRESERVANTES
Variable Tamaño
de la muestra
Media (ufc)
Desviación estándar
(ufc) T P
Propionato de Calcio
1 gr 30 570,0 70,2 11,96 0,000
Propionato de Calcio
1,25gr 30 506,7 64 7,70 0,000
Propionato de Calcio
1,5 gr 30 466,67 54,67 5,01 0,000
Elaborado por: Carmen Colcha A. - Richard Culcay P., 2013
Observando la tabla, se notó que para los tres casos el valor
p=0, lo que indicó que existe suficiente evidencia estadística
para rechazar la hipótesis nula.
76
Por lo que se dice que las medias de crecimiento
microbiológico entre las muestras de cake para celiacos, son
diferentes al valor referencia.
Sin embargo observando el valor estadístico de prueba (T),
tenemos que para el cake con propionato de calcio 1 gr se
obtiene el mayor valor del estadístico, para el cake con dosis
de 1,25 gr un valor menor, y que a su vez para el cake con
dosis de 1,5 gr, el valor es menor a los dos antes
mencionados, siendo todos valores positivos.
Esto nos indica que la media aritmética muestral es mayor a la
media del cake patrón mostrada, para todos los casos. Pero,
al existir un valor del estadístico de prueba menor T= 5,01
(dosis propionato 1,5 gr), decimos, que éste es el que tiene un
crecimiento microbiano más parecido al del cake patrón.
77
Además, en la tabla 22, se obtuvo que la desviación estándar
(S), de la muestra con dosis de Propianato de 1,5 gr, fue de
54,67; indicando que los datos obtenidos para esta muestra no
se encuentran tan alejados de la media del patrón.
3.6 Resultados del Diseño Experimental
Los resultados de todos los Diseños se descifraron de los
Gráficos de Residuos y Cajas de cada parámetro, a excepción del
Diseño Sensorial de Harinas que se resolvió mediante un Análisis de
Varianza y del Diseño de Preservantes que se resolvió por Análisis
de Contraste de Hipótesis.
Diseño experimental Harinas
Variable Dureza
La Figura 3.11 indica que en el Diseño de la variable Dureza de Harinas
si se cumplió el supuesto de la Normalidad del Error, debido a que todos
los puntos muestran tendencia hacia la recta.
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Fig. 3.11 Gráfica de Normalidad Dureza (Harinas)
La Figura 3.12 demuestra que se cumple con la dispersión de datos, ya
que se observa que los valores son heterogéneos y no se repiten, es
decir, que los puntos no siguen ninguna tendencia.
Fig. 3.12 Gráfica de residuos Dureza (Harinas)
79
La Gráfica de Cajas (Figura 3.13), muestra que la media de dureza de la
variable Mezcla 2 (Formulación 60% Soya-40% Maíz), fue la que más se
acercó al valor de la media de referencia para este diseño (12,33 Kg
m/s2). Por lo que fue escogida como la mejor opción de la Prueba de
Harinas.
Fig. 3.13 Gráfica de Caja Dureza (Harinas)
Variable Sensorial
Para obtener el resultado de la mejor combinación de harinas se realizó
un Análisis de Varianza, el mismo que se muestra a continuación:
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TABLA 23
ANÁLISIS DE VARIANZA (HARINAS)
Causas de variación g de l
Suma de cuadrados (SC) Varianza
F calcul.
F tabul. (5%)
Jueces 29 27,79 0,9582 1,50 1,656
Productos 2 6,29 3,1444 4,92 3,15
Error *58 37,04 0,6387 - -
Total 89 71,12 - - -
Elaborado por: Carmen Colcha A. - Richard Culcay P., 2013
*El grado de libertad del error se obtuvo de la diferencia de los otros
grados de libertad. Debido a que el valor de F calculado es superior al F
tabulado, Fcalc > Fteor. Esto quiere decir, que los jueces establecieron
preferencias significativas por alguno de las muestras.
Para saber que muestras fueron las preferidas por los jueces se realizó el
Test de Duncan.
De acuerdo a los resultados del Test, existió menor diferencia entre las
muestras HSM 002 y HSM 003, con un valor de 0,20. Es decir que
ambas fueron preferidas significativamente por los jueces.
81
Por lo que, para escoger la mejor formulación se seleccionó la muestra
que obtuvo una media más cercana al valor patrón de 12,33 Kg m/s2. Es
decir, que la mezcla HSM 002 (60% Soya-40%Maíz), fue la que se
estableció como fórmula base para el siguiente diseño.
Diseño experimental Estabilizantes
Variable Dureza
La Figura 3.14, indica que si se cumplió el supuesto de la Normalidad del
Error en el Diseño de Dureza de Estabilizantes, debido a que los puntos
de los residuales se encuentran sobre la recta.
Fig. 3.14 Gráfica de Normalidad Dureza (Estabilizantes)
82
En la Figura 3.15, se observó que los puntos son heterogéneos, no se
repiten, ni cumplen ninguna tendencia. Lo cual demuestra que si se
cumplió con la dispersión de datos.
Fig. 3.15 Gráfica de residuos Dureza (Estabilizantes)
En la Figura 3.16, se observó que la media de dureza de la variable
Mezcla 2 (0.5% de Goma Xántica), se acercó más a la media de dureza
del Cake Competencia (12,33 Kg m/s2). Por lo que fue seleccionada
como la mejor formulación del Diseño de Estabilizantes.
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Fig. 3.16 Gráfica de Caja Dureza (Estabilizantes)
Diseño experimental Gasificantes
Variable Dureza
La Figura 3.17, demuestra que en este caso también se cumplió el
supuesto de la Normalidad del Error, ya que los puntos que se observan
tienen tendencia hacia la recta.
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Fig. 3.17 Gráfica de Normalidad Dureza (Gasificantes)
En la Figura 3.18, se observó que en el Diseño de Dureza de
Gasificantes, se cumple con la dispersión de datos, debido a que los
puntos son heterogéneos y carecen de tendencia.
Fig. 3.18 Gráfica de Residuos Dureza (Gasificantes)
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La Figura 3.19 mostró que la mejor opción de los Gasificantes fue la
variable Mezcla 3 (con dosis de 3% de Polvo Leudante), ya que la media
de dureza de la misma), se acercó más a la media de dureza del patrón
(12,33 Kg m/s2).
Fig. 3.19 Gráfica de Cajas Dureza (Gasificantes)
Diseño experimental Preservantes
Variable Tiempo de Vida Útil
En este diseño, se comparó los valores estadísticos de prueba y las
desviaciones estándar entre las muestras de cake para celiacos.
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Se escogió la muestra con dosis de 1,5 gr de Propianato de Calcio, ya
que obtuvo los menores valores (T= 5,01 y S= 54,67), indicando que es
la muestra que más se acercó al producto competencia.